Numéro
J. Phys. III France
Volume 7, Numéro 6, June 1997
Page(s) 1145 - 1162
DOI https://doi.org/10.1051/jp3:1997181
DOI: 10.1051/jp3:1997181
J. Phys. III France 7 (1997) 1145-1162

Matériaux diélectriques \`a base de K $\mathsf{_2}$Sr 4Nb 10O $\mathsf{_{30}}$ présentant des courbes $\mathsf{\varepsilon'_{\rm r}} = f (T)$ plates avec de hautes constantes diélectriques

B. Tribotté and G. Desgardin

Laboratoire CRISMAT, I.S.M.R.A., 6 bd Maréchal Juin, 14050 Caen Cedex, France

(Reçu le 6 mai 1996, révisé le 6 septembre 1996, accepté 16 septembre 1996)

Abstract
Type II ferroelectric ceramics are used in multilayers capacitors with high volume capacitance. Among different specifications concerning the variation of the dielectric constant versus temperature, one of the most restrictive class, the X7R one, allows only a variation of $\pm$15 percent of the 25  $^{\circ}$C value of the permittivity in the wide range, $-55~^{\circ}$C to +125  $^{\circ}$C. Previous investigations have proved the interest to mix the niobate K 2Sr 4Nb 10O 30, with a Tetragonal Tungsten Bronze (TTB) structure, with perovskites as minor agents like Pb(Mg 1/3Nb 2/3)O 3, to obtain flat curves $\varepsilon'_{\rm r} = f (T)$ with dielectric constant above 6000. To point out the mechanism leading to such curves, the influence of the introduction of different cations like Mg 2+ or Pb 2+ in the TTB structure has been studied. In the present work, we show that K 2Sr 4Nb 10O 30-based materials, without the presence of perovskite phase from XRD, can also exhibit $\varepsilon'_{\rm r} = f (T)$ curves with a flat profile.

Résumé
Les céramiques ferroélectriques de type II sont couramment utilisées dans les condensateurs multicouches à forte capacité volumique. Parmi différentes classes concernant la variation de la constante diélectrique en fonction de la température, une des plus sévères, la X7R, autorise seulement une variation de $\pm$15% de la capacité par rapport à celle à 25  $^{\circ}$C dans un large domaine de température, de -55  $^{\circ}$C à +125  $^{\circ}$C. Des études récentes ont prouvé l'intérêt de mélanger le niobate K 2Sr 4Nb 10O 30, de structure de type Bronze Quadratique de Tungstène (BQT), avec des pérovskites en faible proportion comme Pb(Mg 1/3Nb 2/3)O 3, pour obtenir des courbes plates $\varepsilon'_{\rm r} = f (T)$, correspondant à des constantes moyennes superieures à 6000. Pour mettre en évidence le mécanisme conduisant à de telles courbes, nous avons étudié l'influence de l'introduction de différents cations comme Mg 2+ ou Pb 2+ dans la structure BQT. Dans ce travail, nous montrons que des matériaux à base de K 2Sr 4Nb 10O 30, sans présence simultanée de phase pérovskite d'après la diffraction des rayons X, peuvent conduire à des courbes $\varepsilon'_{\rm r} = f (T)$ à caractère plat.



© Les Editions de Physique 1997